HTV-4

HTV-4
Immagine del veicolo
La navetta Kounotori 4 durante la fase di berthing alla stazione spaziale internazionale
Dati della missione
OperatoreJAXA
Tipo di missionerifornimento della stazione spaziale internazionale
NSSDC ID2013-040A
SCN39221
Destinazionestazione spaziale internazionale
Esitosuccesso
Nome veicoloKounotori 4
VettoreH-IIB (F4)
Lancio3 agosto 2013
19:48 UTC
Luogo lancioCentro spaziale di Tanegashima, Yoshinobu-2
Rientro7 settembre 2013
06:37 UTC
Durata25 giorni
Proprietà del veicolo spaziale
Massa15900 kg
CostruttoreMitsubishi Heavy Industries
Carico5400 kg, di cui 3900 kg pressurizzati
Parametri orbitali
OrbitaOrbita terrestre bassa
Inclinazione51.66°
Sito ufficiale
Missioni correlate
Missione precedenteMissione successiva
HTV-3 HTV-5
Modifica dati su Wikidata · Manuale

L'HTV-4 è stata una missione di rifornimento della Stazione spaziale internazionale, la seconda effettuata con la navetta giapponese H-II Transfer Vehicle. La missione è stata lanciata il 3 agosto 2013 dalla piattaforma 2 del complesso di Yoshinobu del Centro spaziale di Tanegashima e ha raggiunto la stazione spaziale il 9 agosto. Il 4 settembre, dopo 25 giorni, è statao effettuato l'unberthing e la navetta si è distrutta nel rientro atmosferico tre giorni dopo come programmato.

Scopo

Gli scopi della missione erano[1]:

  • trasportare i rifornimenti alla stazione spaziale
  • smaltire i rifiuti della stazione a termine missione

Missione

Carico della missione

Il carico della navetta era di circa 5400 kg[2]:

Vano pressurizzato (3900 kg)[1][2]

  • 8 HTV Resupply Rack (HRR)
  • Freezer-Refrigerator of Stirling Cycle (FROST)
  • ISS Cryogenic Experiment Storage Box (ICE Box)
  • Cabin network system for Kibo (CANA)
  • KIROBO (Kibo Robot Project)
  • 4 CubeSat
  • Re-entry Data Recorder (i-Ball)

Vano non pressurizzato (1500 kg)[1][2]

Oltre ai normali rifornimenti per l'equipaggio come cibo, acqua potabile, vestiti, la navetta Kounotori 4 ha trasportato nel suo vano non pressurizzato alcuni componenti di ricambio per la stazione spaziale. L'Utility Transfer Assembly (UTA) è un componente che trasferisce l'energia elettrica generata dai pannelli solari attraverso il Solar Alpha Rotary Joint (SARJ) verso i sistemi della stazione[3]. Il SARJ è un giunto che ruota i pannelli solari della stazione in modo che siano sempre puntati in direzione del Sole. Anche il Main Bus Switching Unit (MBSU) fa parte del sistema di distribuzione dell'energia elettrica.[3] Lo Space Test Program - Houston 4 (STP-H4) era una struttura contenente sette esperimenti scientifici nei campi delle telecomunicazioni, osservazione della Terra e scienza dei materiali.[3] I componenti specifici per le attrezzature del laboratorio Kibo erano il Cabin network system for Kibo (CANA), un rilevatore dei dati ambientali del laboratorio che sono stati utilizzati per la progettazione del sistema di supporto vitale chiamato Environmental Control and Life Support System (ECLSS)[1], il Freezer-Refrigerator of Stirling Cycle (FROST), un refrigeratore che usa il ciclo Stirling a ciclo inverso e che è in grado di raggiungere la temperatura di −70 °C[2], l'ISS Cryogenic Experiment Storage Box (ICE Box), uno speciale contenitore isolante per il trasporto di materiali a basse temperature verso la stazione spaziale[4], KIROBO, un piccolo robot antropomorfo[5][6] e quattro mini satelliti CubeSat lanciati attraverso il JEM Small Satellite Orbital Deployer (J-SSOD), un componente che è in grado di lanciare i Cubesat attraverso l'airlock del laboratorio Kibo[7][8] e che è stato portato sulla stazione dalla precedente missione HTV-3. Tra i rifornimenti erano compresi anche componenti per le attività extraveicolari come un Simplified Aid for EVA Rescue (SAFER) e una telecamera con risoluzione 4K che aveva lo scopo di riprendere la cometa ISON[9].

Carico smaltito

L'equipaggiamento relativo allo Space Test Program - Houston 3 (STP-H3) è stato installato sull'Exposed Pallet e stivato nel modulo non pressurizzato per essere distrutto assieme alla navetta al termine della missione[10]. L'STP-H3, trasportato con lo Space Shuttle Endeavour nella missione STS-134 a maggio 2011, aveva terminato i suoi esperimenti.

Esperimenti scientifici

La navetta Kounotori 4 in avvicinamento alla stazione
  • Roles of cortical microtubules and microtubule-associated proteins in gravity-induced growth modification of plant stems (Aniso Tubule): l'esperimento studiava il meccanismo che permette alle piante di crescere in presenza della gravità terrestre. L'esperimento ha osservato le modifiche che sviluppano le cellule delle piante di arabidopsis thaliana in ambiente di microgravità[11][12].
  • Effect of space environment on mammalian reproduction (Space Pup): l'esperimento studiava la riproduzione dei mammiferi in condizioni di microgravità. Dei campioni congelati di spermatozoi di topo sono stati inviati sulla stazione spaziale, conservati nel freezer del laboratorio Kibo e poi riportati sulla Terra dove sono stati esaminati per valutare le eventuali modifiche indotte dalla microgravità e utilizzati per fecondare ovuli.[13][14]
  • Mechanisms of Gravity Resistance in Plants (Resist Tubule): l'esperimento consisteva nella coltivazione di semi germinati di arabidopsis thaliana sulla stazione spaziale e l'analisi della struttura delle cellule al microscopio. Alcune piante sono state congelate e riportate a Terra, per comprendere i meccanismi con cui le piante reagiscono alla gravità.[15][16]
  • Space Seeds for Asian Future 2013: l'esperimento consisteva nella coltivazione di semi di vigna angularis a scopo educativo. In questa iniziativa didattica, studenti e ricercatori hanno analizzato le differenze tra la crescita della vigna angularis a Terra e quella sulla stazione spaziale.[17]
  • Crystal growth mechanisms associated with the macromolecules adsorbed at a growing interface - Microgravity effect for self-oscillatory growth - 2 (Ice crystal 2): l'esperimento ha studiato il tasso di crescita di cristalli di ghiaccio in acqua super raffreddata contenente glicoproteine antigelo.[18][19][20]
  • Space Test Program - Houston 4 (STP-H4)[21]:
    • Active Thermal Tile (ATT): un dispositivo termoelettrico riconfigurabile e scalabile per la modulazione del trasferimento termico tra due interfacce.[21]
    • ISS SpaceCube Experiment 2.0 (ISE 2.0): l'esperimento era costituito da una telecamera HD e un modulo per l'elaborazione dati per il test di algoritmi, un dispositivo per studiare il pompaggio elettroidrodinamico di un liquido in microtubi e un sensore per misurare le emissioni di raggi gamma dall'atmosfera terrestre.[21]
    • Global Awareness Data-Exfiltration International Satellite (GLADIS): l'esperimento aveva l'obiettivo di testare tecniche di mitigazione delle interferenze tra la ricezione del segnale del sistema di identificazione automatica e la trasmissione dati dal sistema Ocean Data Telemetry Microsatellite Link.[21]
    • Miniature Array of Radiation Sensors (MARS): un gruppo di sensori per il monitoraggio delle radiazioni.[21]
    • Small Wind and Temperature Spectrometer (SWATS): sensori per la misurazione dei venti e della densità, della composizione e delle temperature atmosferiche.[21]

Pre-lancio

La navetta Kounotori 4 è stata collegata al Payload Attach Fitting (PAF), la struttura che permette la connessione con il lanciatore H-IIB l'11 luglio e nei giorni successivi il PAF è stato incapsulato nel Payload Fairing, la carenatura del vano di carico del lanciatore.[22] Il 31 luglio sono stati caricati sulla navetta gli ultimi rifornimenti.[23]

Cronologia

3 agosto (lancio)

L'HTV agganciato al modulo Harmony della stazione

Il lancio è avvenuto il 3 agosto alle 19:48 UTC. Il lanciatore H-IIB ha inserito la navetta nell'orbita iniziale con apogeo a 300 km e perigeo a 200 km.[24] La Kounotori 4, dopo essersi separata dal secondo stadio, ha attivato i suoi sistemi e stabilito le comunicazioni con il controllo missione al centro spaziale di Tsukuba attraverso la rete satellitare TDRS.

9 agosto

L'astronauta Luca Parmitano all'interno del modulo pressurizzato della navetta

La navetta Kounotori 4 ha effettuato la seconda e la terza manovra Height Adjustment Maneuver (HAM) per raggiungere l'orbita della stazione spaziale[25][26]. La prima manovra HAM è stata completata il 4 agosto[27]. Raggiunta una distanza di 5 km[28], ha avviato le comunicazioni radio con la stazione spaziale tramite il sistema Proximity Communication System (PROX) avvicinandosi fino a 10 m. In quel punto è stata catturata dal braccio robotico della stazione spaziale (SSRMS).

10 agosto

La navetta è stata portata sul portello nadir del modulo Harmony della stazione alle 01:32 JST e le operazioni di berthing sono state concluse alle 03:38 JST[29]. Alle 20:11 JST l'equipaggio della stazione ha aperto i portelli tra la stazione e la navetta.[30]

12 agosto

Tramite il braccio robotico della stazione SSRMS, gli astronauti hanno rimosso l'Exposed Pallet dal modulo non pressurizzato e trasferito sull'Exposed Facility del laboratorio Kibo.[30]

25 agosto

Il 25 agosto l'Utility Transfer Assembly (UTA) e il Main Bus Switching Unit (MBSU) sono stati rimossi dall'Exposed Pallet e installati su una piattaforma temporanea.[31] Nel frattempo gli astronauti hanno continuato le operazioni di trasferimento dei rifornimenti dal modulo pressurizzato.[31]

30 agosto

L'equipaggiamento relativo al precedente Space Test Program - Houston 3 (STP-H3), è stato installato sull'Exposed Pallet e stivato nel modulo non pressurizzato della navetta. L'STP-H3, terminati gli esperimenti, è stato distrutto assieme agli altri rifiuti e alla navetta a termine missione[10].

4 settembre

Il 4 settembre è stato effettuato l'unberthing della navetta Kounotori 4 tramite il braccio robotico SSRMS[32][33], e portata nel punto di rilascio. La chiusura dei portelli è avvenuta il giorno precedente[32].

7 settembre (rientro)

La navetta ha completato alle 15:11 JST le tre manovre necessarie per uscire dall'orbita e rientrare nell'atmosfera terrestre[34]. Alle 15:37 JST ha raggiunto i 120 km di altezza e si è distrutta completando la missione[34]. Durante il rientro il dispositivo Re-entry Data Recorder (i-Ball) ha raccolto dati sull'accelerazione, la velocità angolare, la temperatura, la pressione e i dati di posizione GPS[1]. A differenza del dispositivo ReEntry Breakup Recorder (REBR) utilizzato nelle missioni HTV-2 e HTV-3, l'i-Ball è progettato per resistere alla distruzione della navetta, ammarando con un paracadute e inviando i dati attraverso i satelliti Iridium[1].

Note

  1. ^ a b c d e f (EN) HTV4 (KOUNOTORI 4) Mission Press Kit (PDF), su iss.jaxa.jp, JAXA, 2 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  2. ^ a b c d (EN) Payload, su iss.jaxa.jp, JAXA, 10 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  3. ^ a b c (EN) Anna Heiney, Kennedy Team Continues Space Station Support [collegamento interrotto], su nasa.gov, NASA, 7 agosto 2017. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  4. ^ (EN) Summary of the ISS Cryogenic Experiment Storage Box (ICE Box) demonstration results, su iss.jaxa.jp, JAXA, 7 marzo 2014. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  5. ^ (EN) Robot Astronaut Kirobo Awarded Two Guinness World Records™ Titles, su global.toyota, Toyota, 27 marzo 2015. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  6. ^ (EN) Kirobo, il primo robot parlante a bordo della Stazione Spaziale, in ANSA, 19 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  7. ^ (EN) Lori Keith, CubeSats in Orbit After Historic Space Station Deployment, su nasa.gov, NASA, 10 dicembre 2012. URL consultato il 13 ottobre 2022 (archiviato dall'url originale il 5 ottobre 2022).
  8. ^ (EN) JEM Small Satellite Orbital Deployer (J-SSOD), su humans-in-space.jaxa.jp, JAXA. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  9. ^ (EN) World First! A Supersensitive 4K Camera in Space!! (PDF), su iss.jaxa.jp, JAXA, 9 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  10. ^ a b (EN) The Exposed Pallet (EP) of the HTV4 was reinstalled into KOUNOTORI's Unpressurized Logistics Carrier (ULC)., su iss.jaxa.jp, JAXA, 30 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  11. ^ (EN) Roles of cortical microtubules and microtubule-associated proteins in gravity-induced growth modification of plant stems (Aniso Tubule experiment), su iss.jaxa.jp, JAXA. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  12. ^ (EN) Roles of cortical microtubules and microtubule-associated proteins in gravity-induced growth modification of plant stems, su nasa.gov, NASA. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  13. ^ (EN) Effect of space environment on mammalian reproduction (Space Pup experiment), su iss.jaxa.jp, JAXA. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  14. ^ (EN) Effect of space environment on mammalian reproduction, su nasa.gov, NASA. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  15. ^ (EN) "Mechanisms of Gravity Resistance in Plants" experiment has started on board Kibo, su iss.jaxa.jp, JAXA, 5 novembre 2012. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  16. ^ (EN) Mechanisms of Gravity Resistance in Plants From Signal Transformation and Transduction to Response, su nasa.gov, NASA. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  17. ^ (EN) Space Seeds for Asian Future 2013, su iss.jaxa.jp, JAXA, 12 febbraio 2019. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  18. ^ (EN) Crystal growth mechanisms associated with the macromolecules adsorbed at a growing interface - Microgravity effect for self-oscillatory growth - 2, su nasa.gov, NASA. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  19. ^ (EN) Crystal growth mechanisms associated with the macromolecules adsorbed at a growing interface - Microgravity effect for self-oscillatory growth, su humans-in-space.jaxa.jp, JAXA, 22 febbraio 2021. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  20. ^ (EN) Yoshinori FURUKAWA, Ken NAGASHIMA, Etsuro YOKOYAMA, Shunichi NAKATSUBO, Salvador ZEPEDA, Izumi YOSHIZAKI, Haruka TAMARU, Taro SHIMAOKA, Takehiko SONE, Takao MAKI, Asuka YAMAMOTO, Toshiyuki TOMOBE, Ken-ichiro MURATA e Gen SAZAKI, Ice Crystal Growth Experiments Conducted in the Kibo of International Space Station, in International Journal of Microgravity Science and Application, vol. 38, n. 1, 2021, DOI:10.15011/ijmsa.38.1.380101, ISSN 2188-9783 (WC · ACNP).
  21. ^ a b c d e f (EN) ISS: JEM/Kibo-EF, su eoportal.org, eoPortal ESA, 31 maggio 2012. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  22. ^ (EN) KOUNOTORI4 encapsulated, su iss.jaxa.jp, JAXA, 19 luglio 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  23. ^ (EN) Late cargo accessing to the HTV4 completed. The hatch was closed., su iss.jaxa.jp, JAXA, 2 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  24. ^ (EN) Pete Harding, Japan’s HTV-4 launches supplies and science to the ISS, su nasaspaceflight.com, NASASpaceflight, 3 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  25. ^ (EN) KOUNOTORI4 Completes Second Height Adjustment Maneuver, su iss.jaxa.jp, JAXA, 9 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  26. ^ (EN) KOUNOTORI4 Completes Third Height Adjustment Maneuver, su iss.jaxa.jp, JAXA, 9 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  27. ^ (EN) KOUNOTORI4 Completes First Height Adjustment Maneuver, su iss.jaxa.jp, JAXA, 8 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  28. ^ (EN) KOUNOTORI4 Reaches 5km behind the ISS, su iss.jaxa.jp, JAXA. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  29. ^ (EN) KOUNOTORI4 Being Fastened to Harmony with CBM Bolts, su iss.jaxa.jp, JAXA, 10 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  30. ^ a b (EN) ISS Crew Entered KOUNOTORI4 Pressurized Logistics Carrier (PLC). Transfer of the Exposed Pallet (EP) was Completed., su iss.jaxa.jp, JAXA. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  31. ^ a b (EN) The UTA and MBSU transfer operations completed, su iss.jaxa.jp, JAXA, 29 agosto 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  32. ^ a b (EN) KOUNOTORI4 unberthed from the ISS, su iss.jaxa.jp, JAXA, 4 settembre 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  33. ^ (EN) KOUNOTORI4 Leaves the ISS, su iss.jaxa.jp, JAXA, 5 settembre 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.
  34. ^ a b (EN) Successful re-entry of H-II Transfer Vehicle "KOUNOTORI4" (HTV4), su global.jaxa.jp, JAXA, 7 settembre 2013. URL consultato il 13 ottobre 2022.

Voci correlate

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